【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的迅速增長(zhǎng),人們對(duì)傳統(tǒng)出行工具汽車(chē)的要求也越來(lái)越高,不僅需要其擁有較高的安全性和豐富的功能配置,更是對(duì)乘坐的舒適性提出了越來(lái)越高的期望�，F(xiàn)實(shí)生活中,隨著整車(chē)密封性能的提高,乘客在乘坐車(chē)輛時(shí),當(dāng)車(chē)門(mén)關(guān)閉的瞬間,由于人耳處壓強(qiáng)過(guò)大,出現(xiàn)了頭暈胸悶的現(xiàn)象。嚴(yán)重的影響了乘員的乘坐體驗(yàn)和安全舒適性。因此,針對(duì)于此問(wèn)題進(jìn)行分析研究并提出相關(guān)的解決方法具有重大的意義。車(chē)門(mén)關(guān)閉過(guò)程中,大量的氣體隨車(chē)門(mén)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而涌入乘員艙內(nèi),而由于車(chē)身的泄露路徑有限,進(jìn)入的氣體不能完全排出車(chē)外。導(dǎo)致乘員艙內(nèi)壓強(qiáng)迅速升高。這種問(wèn)題在密封性高,乘員艙容積小的車(chē)輛中更加明顯。同時(shí)由于后期的實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)改進(jìn)需要耗費(fèi)更多的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本,因此,通過(guò)CAE方法建立一種高精度的模型模擬關(guān)門(mén)過(guò)程是十分必要的。本文以某小型電動(dòng)車(chē)位分析對(duì)象,通過(guò)CFD軟件Star CCM,針對(duì)于車(chē)門(mén)關(guān)閉的過(guò)程提出了一種新的建模方法,即在進(jìn)行車(chē)門(mén)關(guān)閉仿真時(shí)先對(duì)整車(chē)的密封性特性進(jìn)行模擬和驗(yàn)證。首先通過(guò)對(duì)所研究車(chē)輛進(jìn)行整車(chē)氣密性實(shí)驗(yàn),然后結(jié)合理論推導(dǎo)和仿真分析,使用多孔介質(zhì)區(qū)域替代泄壓閥和車(chē)身側(cè)圍等腔體處的能量損失,反求出了多孔介質(zhì)的慣性阻力系數(shù)和粘性阻力系數(shù)。通過(guò)對(duì)比,確認(rèn)了仿真模型的密封性與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致。然后以此為基礎(chǔ),對(duì)車(chē)門(mén)和整車(chē)進(jìn)行詳細(xì)建模,并根據(jù)車(chē)門(mén)關(guān)閉過(guò)程的實(shí)際狀態(tài)得到了模型的邊界條件和物理?xiàng)l件。通過(guò)計(jì)算得到了車(chē)門(mén)關(guān)閉過(guò)程的流場(chǎng)特征和壓強(qiáng)變化曲線,與關(guān)門(mén)耳壓測(cè)試儀器對(duì)比,二者的變化趨勢(shì)一致,壓強(qiáng)峰值誤差在10%以內(nèi)。最后從泄壓閥的角度分析緩解車(chē)內(nèi)壓強(qiáng)大小的方法,分別從泄壓閥的阻力特性,面積大小和布置位置進(jìn)行了討論。發(fā)現(xiàn)減小泄壓閥阻力特性和增大泄壓閥孔洞面積對(duì)對(duì)減小車(chē)內(nèi)壓強(qiáng)具有顯著的作用,而在一定的布置范圍內(nèi),泄壓閥位置的車(chē)內(nèi)壓強(qiáng)的影響很小。
【圖文】：

這與實(shí)際情況中，車(chē)門(mén)關(guān)閉時(shí)通過(guò)密封膠條來(lái)吸收裝配間隙保證完全密封是有差別的，同時(shí)，由于作者是采用的米拉模型進(jìn)行的定性分析，未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。圖1.2 張瑞研究中仿真采用的網(wǎng)格模型[4]華晨汽車(chē)工程研究院的于劍澤、李飛[7]等為研究解決車(chē)門(mén)關(guān)閉力過(guò)大的問(wèn)題。使用CFD軟件建立了汽車(chē)關(guān)閉力仿真模型，并且考慮了車(chē)門(mén)與側(cè)圍的裝配，門(mén)框處使用了壓縮后的密封條外表面數(shù)據(jù)。然后通過(guò)車(chē)門(mén)關(guān)閉速度測(cè)試計(jì)獲得實(shí)車(chē)的最小關(guān)閉速度，全車(chē)車(chē)門(mén)關(guān)閉狀態(tài)下最小關(guān)閉速度為1.2m/s，，尾門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)下最小關(guān)閉速度0.9m/s，從而得到車(chē)門(mén)克服氣壓阻效應(yīng)的關(guān)門(mén)速度為0.3m/s。接著作者以0.3m/s作為模型的輸入條件，車(chē)門(mén)的運(yùn)動(dòng)范圍為1檔到車(chē)門(mén)完全關(guān)閉位置，總的計(jì)算時(shí)間0.71s，時(shí)間步長(zhǎng)0.001s。通過(guò)計(jì)算

氣密性實(shí)驗(yàn)裝置圖
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.834

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2668299